ESD یک خطر نامرئی است

علل تخلیه های الکترواستاتیک چندگانه هستند و در برخی موارد قابل مشاهده یا محسوس نیستند. به عنوان مثال، شارژ الکترواستاتیکی را می توان تنها در ولتاژ حدوداً 3000 ولت احساس کرد. در مقایسه، ولتاژهای کمتر از 35 ولت می توانند اجزای الکترونیکی مانند یک دستگاه نیمه هادی را از بین ببرند. به منظور جلوگیری از آسیب به این اجزای حساس، مهم است که برخی از اقدامات حفاظتی ESD را در شرکت خود معرفی و به طور مداوم اجرا کنید. این اقدامات هم دستگاه ها و هم سلامت پرسنل شما را تضمین خواهند کرد.

چرا ESD برای قطعات الکترونیکی خطرناک است؟

تخلیه الکترواستاتیکی که معمولاً برای انسان بی ضرر پنداشته می شدند، اکنون یکی از بزرگترین مشکلات در تولید لوازم الکترونیکی است و حتی پژوهش ها نشان می دهد که برای سلامتی انسان نیز چندان بی ضرر نیست. اگر این جنبه نادیده گرفته شود، می تواند منجر به مشکلات جدی کیفیت شود که ممکن است تنها روزها، هفته ها یا حتی ماه ها پس از تحویل محصول به مشتری رخ دهد و می تواند هزینه های بالایی مانند موارد زیر ایجاد کند: شکایات و عدم رضایت مشتری، هزینه های تعمیر و تعویض، از دست دادن شهرت، از دست دادن مشتریان و ... تنها بخش کوچکی از این هزینه ها هستند. ایجاد جرقه هرچند کوچک بر روی یک برد الکترونیکی حساس کافی است تا آن برد به درستی کار نکند و یا حتی دچار ایرادهای ناشناخته گردد. برای از بین بردن الکتریسیته ساکن، مهندسان ESD باید بر تلاش های ناخوشایند پافشاری کنند، زیرا برق ایستا تهدید بزرگی برای کیفیت محصول به شمار می رود و عواقب آن بسیار جدی است. در صنعت الکترونیک، مهندسان ESD اغلب با بازرسی های عالی و حذف برق ایستا مواجه می شوند. تجهیزات، هدف پیدا کردن تجهیزات مناسب برای از بین بردن برق ساکن برای اطمینان از ایمنی تولید است.

چرا آزمایشگاه باید ضد استاتیک باشد؟

کنترل الکتریسیته ساکن در وسایل آزمایشگاهی نه تنها برای ایمنی، بلکه همچنین برای بهبود کیفیت محصول است. به عنوان مثال، در برخی از کارخانه های تولید نساجی، وجود الکترواستاتیک باعث می شود که فیبرها دقیقا به صورت عمودی قرار نگیرند و سبب محصول معیوب گردد. به عنوان مثالی ذدیگر می توان به حمل و نقل مواد با کانال ها یا لوله ها اشاره کرد با حرکت مواد درون این کانالها اکتریسیتۀ ساکن تولید می شود و ممکن است باعث جذب مواد به دیواره های داخلی لوله یا کانال گردد، که یکی از عوامل ایجاد انسداد است. توجه به موارد زیر اهمیت در نظر گرفتن تخلیه الکترواستاتیک در آزمایشگاه ها و صنایع و ... را برای ما مشخص می کند:

1-    حداقل انرژی احتراق 

خطر آتش سوزی یا انفجار ناشی از تخلیه الکتریکی استاتیک نتیجه تبدیل انرژی تخلیه شده در مخلوط قابل احتراق با انرژی گرمایی است که باعث می شود دمای گاز قابل احتراق افزایش یابد و بیش از دمای احتراق باشد. حداقل انرژی که دما را به دمای احتراق افزایش می دهد، حداقل انرژی احتراق نامیده می شود و این مقدار به عنوان یک مقدار هدف برای انفجار و آتش استفاده می شود.

2-     اقدامات مخالف در برابر بلایای استاتیک 

فاجعه الکترواستاتیک به علت چهار شرایط تولید شارژ، انباشت شارژ، پدیده تخلیه و مواد قابل اشتعال رخ می دهد. بنابراین، اگر یکی از این شرایط از بین برود، می تواند مانع رخ داد فاجعه شود. مهم است که دقیقا تعیین کنید کدام یک از این چهار بخش را متوقف کرده و اقدامات مناسب را انجام دهید. به عنوان یک اقدام اساسی برای جلوگیری از رخ داد بلایای ناشی از تخلیه الکترواستاتیک، روش های زیر را از نظر جلوگیری و سرکوب الکتریسیته ساکن معرفی کنیم:

1.     سرکوب تولید الکتریسیته ساکن: از آنجا که منبع الکتریسیته ساکن اصطکاک یا جدایی بین اشیا است، لازم است که این اثرات را تا آنجا که ممکن است را سرکوب کنند. به عنوان مثال، در حمل خط مایع، حمل و نقل هوا گرد و غبار، یا اکستروژن پلاستیکی، بهترین روش کاهش سرعت است. در واقع، این عمل بر کارایی کار تاثیر می گذارد. سرعت جریان ایمنی نفت کمتر از 1 متر بر ثانیه است. الکتریسیته ساکن بسته به ماده، شارژ شده یا قطبی شده است. 

2.     نشت بار الکتریکی را ارتقا دهید: در اقدامات مقابله با فاجعه، ساده ترین روش زمین است. این روش باعث می شود که شارژ تولید شده به سرعت از طریق هادی فلزی به زمین منتقل شود. بنابراین، توجه به اتصال به زمین می تواند راهکار ساده برای کاهش خطرات ناشی از الکترواستاتیک باشد.

3.     علاوه بر این، یک روش وجود دارد که در آن یک ماده هدایت کننده به یک شی اضافه می شود تا موجب نشت بار شود. این امر شامل اضافه کردن پودر فلزی یا کربن سیاه به چکمه های اپراتور یا چرخ ترولی ها و مواد کف کارخانه شیمیایی و استفاده از روغن های هیدروفیلی در مواد شیمیایی برای جلوگیری از باردار شدن است. اگر رطوبت نسبی در هوا افزایش یابد، یک لایه جذب کننده آب روی سطح جسم به منظور افزایش هدایت شکل می گیرد و به سختی در رطوبت 80٪ یا بیشتر باردار می شود. به همین دلیل، در مکان هایی که امکان باردار شدن اجسام وجود دارد، می توان رطوبت را با تنظیم دستگاه رطوبت افزایش داد. مشکل این راهکار این است که افراد ممکن است احساس ناراحتی یا تاثیری بر روی تجهیزات و محصولات داشته باشند.

4.     از بین بردن بار: در صورتی که بار ایستا سرکوب شود، برق الکتریسیته ساکن باید بطور فعال حذف شود. برای این امر می توان از دستگاه تخلیه کننده استفاده کرد که درحال حاضر در حال توسعه است و به فروش می رسد. دستگاه حذف استاتیک در حال حاضر با استفاده از یون برای حذف بار استفاده می شود. با توجه به پیشرفتهای این حوزه سه روش خود تخلیه، تخلیه ولتاژ اضافی و تخلیه رادیو ایزوتوپ وجود دارد.

نتیجه گیری: جایی که شار، مواد پودری یا سایر محصولات قابل اشتعال مورد استفاده قرار می گیرد، پتانسیل های خطرناک اغلب وجود دارد زیرا بار استاتیک بر روی تجهیزات، مواد تحت درمان و حتی اپراتور بر روی آن تأثیر می گذارد. در این صورت، بار الکترواستاتیک به زمین و یا سایر تجهیزات تخلیه می شود. هنگامی که مواد قابل اشتعال یا مواد منفجره در معرض مواجه با این امر قرار می گیرند، ناگزیر باعث ایجاد آتش سوزی و انفجار می شود و هر ساله باعث تلفات زیادی می شود.